(57)【要約】【課題】  弾性材料製のシール部材を用いた流体ポンプにおいて、インペラの回転速度に拘わらず、鋳砂等の異物がシール部材側に侵入するのを確実に防止する。【解決手段】  ポンプ室１２側から電動機５０側への流体の洩れを防止する弾性材料製のシール部材６０を備える流体ポンプにおいて、シャフト３０の外周側で、且つシール部材６０よりもポンプ室１２側に、フェルト等からなる捕捉部材８０を配置して、ポンプ室１２側からシール部材６０側に向かう異物を捕捉する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラ（４０）の回転により流体を吸引吐出するポンプ部（１２、４０）と、
前記インペラ（４０）に連結されたシャフト（３０）と、
前記シャフト（３０）を介して前記インペラ（４０）を回転させる駆動手段（５０）と、
弾性材料にて形成されるとともに、前記シャフト（３０）の外周側に配置されて、前記ポンプ部（１２、４０）側から前記駆動手段（５０）側への前記流体の洩れを防止する第１シール部材（６０）と、
前記シャフト（３０）の外周側で、且つ前記第１シール部材（６０）よりも前記ポンプ部（１２、４０）側に配置されて、前記ポンプ部（１２、４０）側から前記第１シール部材（６０）側に向かう異物を捕捉する捕捉部材（８０）とを備えることを特徴とする流体ポンプ。
【請求項２】
前記シャフト（３０）の外周側に配置されて、前記ポンプ部（１２、４０）側と前記駆動手段（５０）側とを仕切る隔壁（２０）を備え、
前記捕捉部材（８０）は、前記隔壁（２０）に固定されるとともに、内周部が前記シャフト（３０）の外周面に摺動自在に接していることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項３】
前記捕捉部材（８０）はフェルトまたはスポンジであることを特徴とする請求項１または２に記載の流体ポンプ。
【請求項４】
前記捕捉部材（８０）は、内部に潤滑剤を保持するとともに、前記第１シール部材（６０）に隣接して配置されていることを特徴とする請求項３に記載の流体ポンプ。
【請求項５】
前記捕捉部材（８０）は、パラフィンであり、前記第１シール部材（６０）に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流体ポンプ。
【請求項６】
前記捕捉部材（８０）は高分子ゲルであることを特徴とする請求項１または２に記載の流体ポンプ。
【請求項７】
前記捕捉部材（８０）は、潤滑性を有するとともに、前記第１シール部材（６０）に隣接して配置されていることを特徴とする請求項６に記載の流体ポンプ。
【請求項８】
前記シャフト（３０）の外周側に配置されて、前記ポンプ部（１２、４０）側と前記駆動手段（５０）側とを仕切る隔壁（２０）を備え、
前記第１シール部材（６０）は、前記隔壁（２０）に固定されるとともに、内周部が前記シャフト（３０）の外周面に摺動自在に接していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の流体ポンプ。
【請求項９】
前記シャフト（３０）の外周側で、且つ前記捕捉部材（８０）よりも前記ポンプ部（１２、４０）側に配置されて、前記ポンプ部（１２、４０）側から前記捕捉部材（８０）側への前記流体の洩れを防止する第２シール部材（７０、９０、１００、１１０）を備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の流体ポンプ。
【請求項１０】
前記シャフト（３０）の外周側に配置されて、前記ポンプ部（１２、４０）側と前記駆動手段（５０）側とを仕切る隔壁（２０）を備え、
前記隔壁（２０）は、前記シャフト（３０）の軸線に対して直交するシート面（２５）を有し、
前記第２シール部材（９０）は、前記シャフト（３０）に装着されて前記シャフト（３０）と一体に回転するとともに、皿ばね状に形成された皿ばね部（９２）の大径側端部が前記シート面（２５）に対向して配置され、
前記捕捉部材（８０）は、前記第１シール部材（６０）と前記第２シール部材（９０）とによって挟持されていることを特徴とする請求項９に記載の流体ポンプ。
【請求項１１】
前記第１シール部材（６０）は、弾性材料にて形成されて内周部が前記シャフト（３０）の外周面に接して前記流体の洩れを防止する主リップ（６１）と、前記主リップ（６１）を前記シャフト（３０）に押し付けるスプリング（６３）とを備え、
前記スプリング（６３）は磁気を帯びた金属よりなり、前記シャフト（３０）は磁性体製であることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項１２】
前記シャフト（３０）の外周側に配置されて、前記ポンプ部（１２、４０）側と前記駆動手段（５０）側とを仕切る隔壁（２０）と、
前記捕捉部材（８０）を収納する収納器（１４０）とを備え、
前記収納器（１４０）に前記捕捉部材（８０）を収納した状態で、前記収納器（１４０）が前記隔壁（２０）に圧入されていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の流体ポンプ。
【請求項１３】
前記第１シール部材（６０）が前記隔壁（２０）に圧入されていることを特徴とする請求項１２に記載の流体ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動手段によりインペラを回転させて流体を吸引吐出する流体ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、マグネットカップリングを介して駆動手段からインペラへトルクを伝達する流体ポンプが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。そして、マグネットカップリングを用いる流体ポンプでは、駆動手段とポンプ部が完全に遮断されるため流体洩れは発生しないが、マグネットカップリングの体格が流体ポンプの１／３程度を占めているため小型化に限界があり、また、マグネットカップリングのような間接動力伝達方式は理想的な状態（直結式）に比べてトルク伝達力が低下するという問題がある。
【０００３】
一方、マグネットカップリングを用いない流体ポンプ、すなわち駆動手段とインペラとをシャフトで連結した直結式の流体ポンプは、流体の洩れを防止するために、シャフトの外周にゴム製のシール部材を装着している（例えば、特許文献３、４参照）。
【０００４】
ところで、水冷式内燃機関の冷却システムは、内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式のウォータポンプを備えている。そして、鋳造部品から剥離した鋳砂が冷却水とともに冷却水経路に沿って移動する。
【０００５】
したがって、水冷式内燃機関の冷却システムのウォータポンプとして、ゴム製のシール部材を備える流体ポンプを用いた場合には、ゴム製のシール部材が鋳砂によって損傷を受けて、シール性が低下するという問題が発生する。
【０００６】
そこで、特許文献４に記載の流体ポンプでは、インペラと一体に回転する円盤状の振り切り部を設け、この振り切り部とインペラの底部との間に径方向外側に開放する隙間を形成し、インペラが回転すると遠心力によって隙間内の冷却水が径方向外側に押し出されるようにし、これにより、ポンプ室に流入した鋳砂を径方向外側へ振り切って、鋳砂がシール部材側に侵入するのを防止するようにしている。
【特許文献１】特開平７−２０８３８９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２９９９９号公報
【特許文献３】特開２００２−１３０３０６号公報
【特許文献４】特開２００３−２２２０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献４に記載の流体ポンプでは、インペラの回転速度が低いとき（起動直後、さらには停止直前を含む）には遠心力が小さいため、鋳砂がシール部材側に侵入するのを確実に防止することが困難である。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、弾性材料製のシール部材を用いた流体ポンプにおいて、インペラの回転速度に拘わらず、鋳砂等の異物がシール部材側に侵入するのを確実に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、インペラ（４０）の回転により流体を吸引吐出するポンプ部（１２、４０）と、インペラ（４０）に連結されたシャフト（３０）と、シャフト（３０）を介してインペラ（４０）を回転させる駆動手段（５０）と、弾性材料にて形成されるとともに、シャフト（３０）の外周側に配置されて、ポンプ部（１２、４０）側から駆動手段（５０）側への流体の洩れを防止する第１シール部材（６０）、シャフト（３０）の外周側で、且つ第１シール部材（６０）よりもポンプ部（１２、４０）側に配置されて、ポンプ部（１２、４０）側から第１シール部材（６０）側に向かう異物を捕捉する捕捉部材（８０）とを備えることを特徴とする。
【００１０】
これによると、インペラの回転速度に拘わらず捕捉部材により異物を捕捉することができるため、異物が第１シール部材側に侵入するのを確実に防止して、シール性低下を防止することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の流体ポンプにおいて、シャフト（３０）の外周側に配置されて、ポンプ部（１２、４０）側と駆動手段（５０）側とを仕切る隔壁（２０）を備え、捕捉部材（８０）は、隔壁（２０）に固定されるとともに、内周部がシャフト（３０）の外周面に摺動自在に接していることを特徴とする。これによると、請求項１に記載の発明を容易に実施することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明のように、捕捉部材（８０）は、フェルトまたはスポンジを用いることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の流体ポンプにおいて、捕捉部材（８０）は、内部に潤滑剤を保持するとともに、第１シール部材（６０）に隣接して配置されていることを特徴とする。
【００１４】
これによると、捕捉部材に保持された潤滑剤により、第１シール部材の摩耗を低減することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項１または２に記載の流体ポンプにおいて、捕捉部材（８０）は、パラフィンであり、第１シール部材（６０）に隣接して配置されていることを特徴とする。
【００１６】
これによると、パラフィンは潤滑性を有するため、パラフィンにより第１シール部材の摩耗を低減することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明のように、捕捉部材（８０）は高分子ゲルを用いることができる。そして、請求項７に記載の発明のように、潤滑性を有する高分子ゲルを用いることにより、第１シール部材の摩耗を低減することができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明のように、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の流体ポンプにおいて、シャフト（３０）の外周側に配置されて、ポンプ部（１２、４０）側と駆動手段（５０）側とを仕切る隔壁（２０）を備え、第１シール部材（６０）は、隔壁（２０）に固定するとともに、内周部をシャフト（３０）の外周面に摺動自在に接触させて、実施することができる。
【００１９】
請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の流体ポンプにおいて、シャフト（３０）の外周側で、且つ捕捉部材（８０）よりもポンプ部（１２、４０）側に配置されて、ポンプ部（１２、４０）側から捕捉部材（８０）側への流体の洩れを防止する第２シール部材（７０、９０、１００、１１０）を備えることを特徴とする。
【００２０】
これによると、第２シール部材は、流体の洩れを防止する機能とともに、異物の侵入を防止する機能も発揮する。したがって、第１シール部材と第２シール部材とによって、流体の洩れを一層確実に防止することができる。また、捕捉部材と第２シール部材とによって、異物が第１シール部材側に侵入するのを一層確実に防止することができる。
【００２１】
請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の流体ポンプにおいて、シャフト（３０）の外周側に配置されて、ポンプ部（１２、４０）側と駆動手段（５０）側とを仕切る隔壁（２０）を備え、隔壁（２０）は、シャフト（３０）の軸線に対して直交するシート面（２５）を有し、第２シール部材（９０）は、シャフト（３０）に装着されてシャフト（３０）と一体に回転するとともに、皿ばね状に形成された皿ばね部（９２）の大径側端部がシート面（２５）に対向して配置され、捕捉部材（８０）は、第１シール部材（６０）と第２シール部材（９０）とによって挟持されていることを特徴とする。
【００２２】
このように、皿ばね部の大径側端部が隔壁のシート面に対向して配置される形式の第２シール部材を用いる場合、捕捉部材を第１シール部材と第２シール部材とによって挟持することにより（図３参照）、捕捉部材を第１シール部材と隔壁とによって挟持する場合よりも（図２参照）、隔壁の構造を簡素にすることができる。
【００２３】
請求項１１に記載の発明では、請求項１に記載の流体ポンプにおいて、第１シール部材（６０）は、弾性材料にて形成されて内周部がシャフト（３０）の外周面に接して流体の洩れを防止する主リップ（６１）と、主リップ（６１）をシャフト（３０）に押し付けるスプリング（６３）とを備え、スプリング（６３）は磁気を帯びた金属よりなり、シャフト（３０）は磁性体製であることを特徴とする。
【００２４】
ところで、主リップが摩耗すると、ばね力により主リップをシャフトに押し付ける力が減少するが、主リップが摩耗すると、スプリングがシャフトに近付いて磁力により主リップをシャフトに押し付ける力が増加するため、主リップをシャフトに押し付ける力を安定して得ることができる。
【００２５】
請求項１２に記載の発明では、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の流体ポンプにおいて、シャフト（３０）の外周側に配置されて、ポンプ部（１２、４０）側と駆動手段（５０）側とを仕切る隔壁（２０）と、捕捉部材（８０）を収納する収納器（１４０）とを備え、収納器（１４０）に捕捉部材（８０）を収納した状態で、収納器（１４０）が隔壁（２０）に圧入されていることを特徴とする。これによると、捕捉部材を隔壁に容易に組み付けることができる。
【００２６】
請求項１３に記載の発明では、請求項１２に記載の流体ポンプにおいて、第１シール部材（６０）が隔壁（２０）に圧入されていることを特徴とする。これによると、第１シール部材および捕捉部材を、隔壁に容易に組み付けることができる。
【００２７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、本発明に係る流体ポンプを、内燃機関とラジエータとの間に冷却水を循環させる電動式のウォータポンプに適用したものである。
【００２９】
図１は本発明の第１実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。この図１において、流体ポンプは筒状のケーシング１０を備え、ケーシング１０内の空間は、隔壁２０によって電動機室１１とポンプ室１２とに分割されている。
【００３０】
隔壁２０は、例えば樹脂よりなり、シャフト３０（詳細後述）の軸線方向に延びる円筒状の筒部２１と、筒部２１における電動機室１１側の端部から径方向外側に向かって延びる円盤状の第１鍔部２２と、筒部２１におけるポンプ室１２側の端部から径方向外側に向かって延びる円盤状の第２鍔部２３とを備えている。そして、第１鍔部２２および第２鍔部２３の外周面がケーシング１０の内周面に気密に固定されている。
【００３１】
電動機室１１には、インペラ４０（詳細後述）を駆動する電動機５０が配置されている。電動機室１１は、ケーシング１０に設けられた呼吸穴１３によって外部に開放されており、呼吸穴１３により、電動機５０の発熱に伴うケーシング１０内の圧力上昇を防止するようになっている。また、呼吸穴１３は、外から水等が入らない構造にしている。なお、電動機５０は、本発明の駆動手段に相当する。
【００３２】
電動機５０には、磁性体金属よりなる円柱状のシャフト３０が結合されており、このシャフト３０は、隔壁２０における筒部２１内を貫通してポンプ室１２まで延びている。そして、ポンプ室１２内に配置されたインペラ４０に、シャフト３０が結合されている。
【００３３】
インペラ４０は、例えば樹脂よりなり、回転により冷却水を吸引吐出して、水冷式内燃機関（図示せず）とラジエータ（図示せず）との間に冷却水を循環させるようになっている。なお、ポンプ室１２とインペラ４０は、本発明のポンプ部に相当する。
【００３４】
隔壁２０における筒部２１の内周面のうち、電動機室１１に近い部位には、ポンプ室１２側から電動機室１１側への冷却水の洩れを防止する第１リップシール６０が、圧入により気密に固定されている。
【００３５】
また、第１リップシール６０は、内周部がシャフト３０の外周面に摺動自在に接して冷却水の洩れを防止する主リップ６１と、主リップ６１よりも電動機室１１側に位置し、内周部がシャフト３０の外周面に摺動自在に接して電動機室１１側からの異物（ダスト等）の侵入を防止するダストリップ６２と、主リップ６１をシャフト３０に押し付けるスプリング６３と、第１リップシール６０の変形防止と強度確保のための補強板６４とを備えている。
【００３６】
主リップ６１およびダストリップ６２は、ゴム等の弾性材料にて形成されている。スプリング６３は、磁気を帯びた金属よりなる。補強板６４は、樹脂または金属よりなる。因みに、スプリング６３は、ばね力により主リップ６１をシャフト３０に押し付けるとともに、シャフト３０との間で発生する磁力により主リップ６１をシャフト３０に押し付けるようになっている。なお、第１リップシール６０は、本発明の第１シール部材に相当する。
【００３７】
隔壁２０における筒部２１の内周面のうち、ポンプ室１２に近い部位には、ポンプ室１２側から電動機室１１側への冷却水の洩れを防止する第２リップシール７０が圧入により気密に固定されている。
【００３８】
また、第２リップシール７０は、内周部がシャフト３０の外周面に摺動自在に接して冷却水の洩れを防止する主リップ７１と、主リップ７１よりもポンプ室１２側に位置し、内周部がシャフト３０の外周面に摺動自在に接してポンプ室１２側からの異物（鋳砂等）の侵入を防止するダストリップ７２と、主リップ７１をシャフト３０に押し付けるスプリング７３と、第２リップシール７０の変形防止と強度確保のための補強板７４とを備えている。
【００３９】
主リップ７１およびダストリップ７２は、ゴム等の弾性材料にて形成されている。スプリング７３は、磁気を帯びた金属よりなる。補強板７４は、樹脂または金属よりなる。因みに、スプリング７３は、ばね力により主リップ７１をシャフト３０に押し付けるとともに、シャフト３０との間で発生する磁力により主リップ７１をシャフト３０に押し付けるようになっている。なお、第２リップシール７０は、本発明の第２シール部材に相当する。
【００４０】
隔壁２０における筒部２１の内周面のうち、第１リップシール６０と第２リップシール７０との間には、ポンプ室１２側から第１リップシール６０側に向かう異物を捕捉する捕捉部材８０が挿入されている。換言すると、捕捉部材８０は、第１リップシール６０と第２リップシール７０とによって挟持されている。捕捉部材８０は、円筒状であり、その外周面が隔壁２０に接着剤により固定されるとともに、内周面がシャフト３０の外周面に摺動自在に接している。
【００４１】
捕捉部材８０は、本実施形態では、フェルトまたはスポンジを用いている。そして、フェルトまたはスポンジ製の捕捉部材８０に、グリスまたはオイル等の潤滑剤を保持させて、第１リップシール６０とシャフト３０との摺動部、および第２リップシール７０とシャフト３０との摺動部に、潤滑剤を供給するようになっている。
【００４２】
次に、本実施形態に係る流体ポンプの作動について説明する。
【００４３】
まず、流体ポンプは、電動機室１１が上でポンプ室１２が下になるようにして内燃機関等に搭載される。これにより、ポンプ停止中に重力によってポンプ室１２側から電動機室１１側へ冷却水が洩れることを防止するとともに、ポンプ停止中に鋳砂などが重力により落とされて第１リップシール６０および第２リップシール７０の各リップ６１、６２、７１、７２に付かないようにしている。
【００４４】
ポンプ作動時は、電動機５０のトルクがシャフト３０を介してインペラ４０に伝達されてインペラ４０が回転する。インペラ４０の回転により冷却水が吸引吐出され、内燃機関とラジエータとの間で冷却水が循環する。
【００４５】
このポンプ作動時は、まず第２リップシール７０の主リップ７１によって、ポンプ室１２側から捕捉部材８０側への冷却水の洩れを防止する。また、第２リップシール７０を通過した冷却水がある場合は、第１リップシール６０の主リップ６１によって、捕捉部材８０側から電動機室１１側への冷却水の洩れを防止する。この際、主リップ６１、７１とシャフト３０との摺動部には捕捉部材８０からグリスまたはオイルが供給されるため、主リップ６１、７１の摩耗が低減される。このように、２箇所で冷却水の洩れを防止することにより、冷却水の洩れを確実に防止することができる。
【００４６】
また、ポンプ作動時に、冷却水とともに冷却水経路を循環してポンプ室１２に流入した鋳砂が第１リップシール６０および第２リップシール７０側に侵入しようとした場合、まず第２リップシール７０のダストリップ７２により侵入が防止される。これにより、第２リップシール７０の主リップ７１によるシール機能を安定的に得ることができる。
【００４７】
また、一部の鋳砂が第２リップシール７０を通過した場合、捕捉部材８０によってその鋳砂が捕捉される。これにより、第１リップシール６０の主リップ６１によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。
【００４８】
なお、長期間の使用により主リップ６１、７１が摩耗すると、ばね力により主リップ６１、７１をシャフト３０に押し付ける力が減少するが、主リップ６１、７１が摩耗すると、スプリング６３、７３がシャフト３０に近付いて磁力により主リップ６１、７１をシャフト３０に押し付ける力が増加する。したがって、主リップ６１、７１をシャフト３０に押し付ける力が安定的に継続して得られ、主リップ６１、７１によるシール機能を安定的に継続して得ることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図２は第２実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
本実施形態は、第１実施形態における第２リップシール７０に代えて、Ｖリングシール９０を採用したものである。なお、Ｖリングシール９０は、本発明の第２シール部材に相当する。
【００５１】
図２に示すように、隔壁２０は、シャフト３０の軸線方向に延びる円筒状の筒部２１と、筒部２１における電動機室１１側の端部から径方向外側に向かって延びる円盤状の第１鍔部２２と、筒部２１におけるシャフト３０の軸線方向中間部から径方向内側に向かって延びる円盤状の第２鍔部２３と、筒部２１におけるポンプ室１２側の端部から径方向内側に向かって延びる円盤状の第３鍔部２４とを備えている。
【００５２】
第２鍔部２３におけるポンプ室１２側には、シャフト３０の軸線に対して直交するシート面２５が形成されている。また、第１鍔部２２の外周面がケーシング１０の内周面に気密に固定されている。
【００５３】
Ｖリングシール９０は、隔壁２０の第２鍔部２３と第３鍔部２４との間に位置し、シャフト３０の外周側に気密に装着され、シャフト３０と一体に回転して、ポンプ室１２側から電動機室１１側への冷却水の洩れを防止する。
【００５４】
Ｖリングシール９０は、ゴム等の弾性材料からなり、シャフト３０に強固に結合される円盤状の結合部９１と、皿ばね状の皿ばね部９２とを備えている。この皿ばね部９２は、小径側端部が結合部９１に連結され、大径側端部が隔壁２０における第２鍔部２３のシート面２５に対向している。
【００５５】
因みに、シャフト３０が停止しているときはシート面２５と皿ばね部９２の大径側端部が接触しているが、シャフト３０が回転しているときには、遠心力によって皿ばね部９２の大径側端部が拡がって、シート面２５と皿ばね部９２の大径側端部との間に微小な隙間が形成される。したがって、シャフト３０が回転しているときにはＶリングシール９０は摺動しないため、摺動するリップシールよりもトルク損失が少なく、省動力化を図ることができる。
【００５６】
捕捉部材８０は、第１リップシール６０と隔壁２０の第２鍔部２３とによって挟持されている。そして、捕捉部材８０に保持されたグリスまたはオイルは、隔壁２０の第２鍔部２３とシャフト３０との間の隙間を介して、Ｖリングシール９０の皿ばね部９２と隔壁２０における第２鍔部２３のシート面２５との間に供給されるようになっている。
【００５７】
本実施形態によると、ポンプ作動時は、まずＶリングシール９０によって、ポンプ室１２側から捕捉部材８０側への冷却水の洩れを防止する。また、Ｖリングシール９０を通過した冷却水がある場合は、第１リップシール６０の主リップ６１によって、捕捉部材８０側から電動機室１１側への冷却水の洩れを防止する。
【００５８】
また、ポンプ室１２に流入した鋳砂が第１リップシール６０およびＶリングシール９０側に侵入しようとした場合、まずＶリングシール９０により侵入が防止される。そして、一部の鋳砂がＶリングシール９０を通過した場合、捕捉部材８０によってその鋳砂が捕捉される。これにより、第１リップシール６０の主リップ６１によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。
【００５９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図３は第３実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。なお、第２実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
第２実施形態では、捕捉部材８０を第１リップシール６０と隔壁２０の第２鍔部２３とによって挟持したが、本実施形態は、捕捉部材８０を第１リップシール６０とＶリングシール９０とによって挟持するようにしたものである。
【００６１】
図３に示すように、第１リップシール６０とＶリングシール９０と捕捉部材８０は、隔壁２０における筒部２１内の１つの空間に隣接して配置されており、捕捉部材８０は、第１リップシール６０とＶリングシール９０とによって挟持されている。これに伴い、隔壁２０は、第３鍔部２４（図２参照）が削除され、第２鍔部２３にシート面２５が形成されている。
【００６２】
本実施形態によると、捕捉部材８０を第１リップシール６０とＶリングシール９０とによって挟持することにより、隔壁２０の構造を簡素にすることができるとともに、組み付け易さ、軽量、小型化を図ることができる。
【００６３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図４は第４実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
本実施形態は、第１実施形態における第１リップシール６０の構成を変更するとともに、第２リップシール７０を廃止したものである。
【００６５】
図４に示すように、第１リップシール６０は、主リップ６１よりもポンプ室１２側に位置し、内周部がシャフト３０の外周面に摺動自在に接してポンプ室１２側からの異物（鋳砂等）の侵入を防止するポンプ室側ダストリップ６５が追加されている。
【００６６】
また、捕捉部材８０は、主リップ６１とポンプ室側ダストリップ６５との間に配置されている。
【００６７】
そして、ポンプ室１２に流入した鋳砂が第１リップシール６０側に侵入しようとした場合、まずポンプ室側ダストリップ６５により侵入が防止される。そして、一部の鋳砂がポンプ室側ダストリップ６５を通過した場合、捕捉部材８０によってその鋳砂が捕捉される。これにより、第１リップシール６０の主リップ６１によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。
【００６８】
本実施形態によると、１つのリップシールで所定のシール機能を安定的に確実に得ることができるため、コストを下げることができる。
【００６９】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。図５は第５実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７０】
本実施形態は、第１実施形態における第２リップシール７０に代えて、リップパッキン１００を採用したものである。なお、リップパッキン１００は、本発明の第２シール部材に相当する。
【００７１】
図５に示すように、隔壁２０は、シャフト３０の軸線方向に延びる円筒状の筒部２１と、筒部２１における電動機室１１側の端部から径方向内側に向かって延びる円盤状の第１鍔部２２と、筒部２１におけるポンプ室１２側の端部から径方向内側に向かって延びる円盤状の第２鍔部２３とを備えている。そして、筒部２１の外周面がケーシング１０の内周面に気密に固定されている。
【００７２】
ゴム等の弾性材料からなるリップパッキン１００は、シャフト３０の外周側で、且つ第１リップシール６０と隔壁２０の第２鍔部２３との間に位置し、ポンプ室１２側から電動機室１１側への冷却水の洩れを防止する。因みに、リップパッキン１００は、ポンプ作動時にも回転しないようになっている。
【００７３】
リップパッキン１００は、円筒状の筒部１０１を有し、筒部１０１における電動機室１１側の端部が第１リップシール６０に当接している。
【００７４】
筒部１０１におけるポンプ室１２側の端部には、筒部１０１からポンプ室１２側に向かって延びる皿ばね状の皿ばね部１０２、１０３が２つ設けられている。
【００７５】
より詳細には、内周側に位置する第１皿ばね部１０２は、筒部１０１からポンプ室１２側に向かって小径になっており、その小径側端部がシャフト３０の外周面に摺動自在に接している。そして、第１皿ばね部１０２とシャフト３０との摺動部には、捕捉部材８０に保持されたグリスまたはオイルが供給されるようになっている。
【００７６】
一方、外周側に位置する第２皿ばね部１０３は、筒部１０１からポンプ室１２側に向かって大径になっており、その大径側端部が隔壁２０における筒部２１の内周面に気密に接している。
【００７７】
捕捉部材８０は、リップパッキン１００の筒部１０１の内周面とシャフト３０の外周面との間の隙間に配置され、第１リップシール６０とリップパッキン１００とによって挟持されている。
【００７８】
本実施形態によると、ポンプ作動時は、まずリップパッキン１００の第１皿ばね部１０２によって、ポンプ室１２側から捕捉部材８０側への冷却水の洩れを防止する。また、リップパッキン１００を通過した冷却水がある場合は、第１リップシール６０の主リップ６１によって、捕捉部材８０側から電動機室１１側への冷却水の洩れを防止する。
【００７９】
また、ポンプ室１２に流入した鋳砂が第１リップシール６０およびリップパッキン１００側に侵入しようとした場合、まずリップパッキン１００の第１皿ばね部１０２により侵入が防止される。そして、一部の鋳砂がリップパッキン１００を通過した場合、捕捉部材８０によってその鋳砂が捕捉される。これにより、第１リップシール６０の主リップ６１によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。
【００８０】
ポンプ作動時は、リップパッキン１００における第１皿ばね部１０２の外周面１０２ａに冷却水の吐出圧が作用するため、冷却水の吐出圧が高くなるほど第１皿ばね部１０２の緊迫力が上がり、リップパッキン１００のシール性が向上する。
【００８１】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。図６は第６実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８２】
本実施形態は、第１実施形態における第２リップシール７０に代えて、ラビリンス部材１１０を採用したものである。なお、ラビリンス部材１１０は、本発明の第２シール部材に相当する。
【００８３】
図６に示すように、隔壁２０は、シャフト３０の軸線方向に延びる円筒状の筒部２１と、筒部２１における電動機室１１側の端部から径方向内側に向かって延びる円盤状の第１鍔部２２とを備えている。そして、筒部２１の外周面がケーシング１０の内周面に気密に固定されている。
【００８４】
ラビリンス部材１１０は、例えば樹脂からなり、円柱状に形成されるとともに、内周面にラビリンスが形成されている。そして、ラビリンス部材１１０は、シャフト３０の外周に配置されるとともに、隔壁２０の筒部２１におけるポンプ室１２側の端部に圧入され、気密に固定されている。
【００８５】
また、捕捉部材８０は、隔壁２０の第１鍔部２２とラビリンス部材１１０とによって挟持されている。
【００８６】
本実施形態によると、ラビリンス部材１１０により、ポンプ室１２側から捕捉部材８０側への冷却水の流れに抵抗を増やし、圧力を下げて冷却水の洩れを減らす。また、ラビリンス部材１１０を通過した冷却水は、第１リップシール６０の主リップ６１によって電動機室１１側への洩れが防止される。
【００８７】
また、ラビリンス部材１１０を通過した鋳砂は捕捉部材８０によって捕捉される。これにより、第１リップシール６０の主リップ６１によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。
【００８８】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について説明する。図７は第７実施形態に係る流体ポンプの断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８９】
本実施形態は、第１実施形態における第２リップシール７０を廃止したものであり、また、流体ポンプのより具体的な構造、特に第１リップシール６０および捕捉部材８０のより具体的な構造および組み付け方法を示したものである。
【００９０】
図７に示すように、隔壁２０の一端側に電動機ケーシング１０ａがビス１２０にて固定されており、隔壁２０と電動機ケーシング１０ａとによって電動機室１１が形成されている。電動機５０は、永久磁石にて構成されたステータ５１、コイルが巻かれてステータ５１内で回転するロータ５２、ロータ５２に電力を供給するブラシ及び整流子等からなる給電部５３、給電部５３のブラシに電気的に接続されているハーネス部５４等を備えている。
【００９１】
隔壁２０の他端側にポンプケーシング１０ｂがビス１３０にて固定されている。そして、隔壁２０とポンプケーシング１０ｂとによってポンプ室１２が形成され、このポンプ室１２内にインペラ４０が配置されている。インペラ４０と電動機５０のロータ５２は、隔壁２０を貫通するシャフト３０によって連結されている。
【００９２】
隔壁２０におけるポンプ室１２側の端面には、シャフト３０を囲むようにして円柱状の穴２６が形成されており、この穴２６に第１リップシール６０や捕捉部材８０が装着されている。
【００９３】
捕捉部材８０は、フェルト製で、穴あき円盤状に形成され、収納器１４０に収納されている。収納器１４０は、樹脂よりなり、有底円筒状で底部に穴が形成されている。そして、捕捉部材８０は、収納器１４０に接着剤により固定されている。
【００９４】
なお、本実施形態の第１リップシール６０には、主リップ６１およびダストリップ６２の磨耗防止と摺動摩擦低減のためにグリスまたはオイルが入っている。そして、第１リップシール６０から流出しようとするグリスまたはオイルは捕捉部材８０にて捕捉され、捕捉されたグリスまたはオイルは、再び第１リップシール６０の潤滑に利用される。
【００９５】
次に、第１リップシール６０および捕捉部材８０の組み付け方法を説明する。まず、捕捉部材８０を収納器１４０に収納、固定して、それらを一体化しておく。その後、第１リップシール６０を隔壁２０の穴２６に圧入し、次いで捕捉部材８０が一体化された収納器１４０を隔壁２０の穴２６に圧入する。この際、第１リップシール６０は、隔壁２０の穴２６の底に当たる位置まで挿入し、収納器１４０は第１リップシール６０に当たる位置まで挿入する。
【００９６】
本実施形態によると、ポンプ室１２に流入した鋳砂は捕捉部材８０によって捕捉され、第１リップシール６０の主リップ６１によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。また、捕捉部材８０により、第１リップシール６０の中のグリスまたはオイルの流出を防止することができる。
【００９７】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、内燃機関とラジエータとの間に冷却水を循環させる電動式のポンプに本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のポンプにも適用することができる。
【００９８】
また、上記各実施形態では、リップシール６０、７０の主要部分や、Ｖリングシール９０およびリップパッキン１００は、ゴム等の弾性材料にて形成したが、自己潤滑性を有する弾性材料にて形成してもよい。これにより、捕捉部材８０内の潤滑剤を不要にすることができる。
【００９９】
また、上記各実施形態では、捕捉部材８０はフェルトまたはスポンジを用いたが、捕捉部材８０としてパラフィンを用いることにより、鋳砂などの侵入を防止すると共にシール部（摺動部）の潤滑を行うことができる。また、捕捉部材８０は高分子ゲルを用いてもよく、望ましくは、潤滑性を有する高分子ゲルを用いるのがよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係る流体ポンプの断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１２…ポンプ部を構成するポンプ室、３０…シャフト、４０…ポンプ部を構成するインペラ、５０…電動機（駆動手段）、６０…第１リップシール（第１シール部材）、８０…捕捉部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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